GPS变形监测信息快速解算系统软件

GPS变形监测信息快速解算系统软件

GPS 变形监测信息快速解算系统软件——GQuickS 1.5.5（简称GQuickS软件）以GPS监测网基准时段观测获得的基准坐标为基础，以“似单差”理论为基础，利用监测时段的单历元观测值，高精度、快速解算监测点的变形信息。软件具有卫星轨道拟合、卫星位置和速度计算、钟差改正、天线相位中心偏差改正、对流层与电离层延迟改正、DOP值计算、坐标系统换算、单历元变形信息解算、抗差估计、Kalman滤波、精度评定、图形与文档成果输出等功能。

GQuickS软件的初始版本（GQuickS 1.0版本）自2000年7月起，历时约2年半完成。2003年3月，GQuickS 1.0版本获得计算机软件著作权登记证书（登记号：2003SR2165）。其后，多次对GQuickS软件进行了修改、完善和检验，升级至GQuickS 1.5.5版本。GQuickS 1.5.5版本于2010年11月获计算机软件著作权登记证书（登记号：2010SR062050）。

GQuickS软件著作权证书

GQuickS软件以GPS监测网的首期观测成果为基础，不需要解算基线向量，也不必进行网平差，即可获得监测点的变形信息，从而提高了数据处理的响应速度。由于采用单历元解算，从而避免了周跳的探测和修复等棘手问题；由于采用了单历元解算，因此当监测点上的接收机处于动态状态时，能实时地反应监测点的变化状态。使用该软件时，要求基准点与监测点间的距离（监测距离）不超过3km；基准点稳定可靠。

GQuickS软件数据处理主界面

GQuickS软件的特点还有：

1）GQuickS软件以“似单差”原理为理论模型，进行软件的设计与编码。由于“似单差”模型中某一历元的卫星数恒为4个，与卫星个数无关，而利用一颗卫星可以列立3个误差方程。因此，从理论上来说，该软件可适用于观测环境较差、同步观测卫星数不少于两颗的情况。

2）采用GQuickS软件进行GPS监测时，对基准点的精度要求不高，一般采用单点定位结果即可满足要求；但对首期观测的基线向量的精度要求较高，其中误差应不超过1mm（此时应采用精密基线解算进行解算）。

3）软件自动化程度高，运行速度较快。在准备好所需文件（RINEX格式的观测值O文件、卫星星历文件（广播星历或精密星历）和基准坐标文件）后，采用批处理方式即可自动、快速地解算出变形量。例如，对于5台接收机的GPS变形监测网（10条基线向量，30秒采样率），从数据入库到变形信息的获取，对于10、15、20、30分钟时段长度，数据处理时间分别约为4、4、5、5分钟；对于2小时时段，处理时间约为12分钟。

4）软件解算精度较高：水平分量达到±2～3mm（监测距离≤3km），垂直分量达到±4～6mm（监测距离≤3km）。

5）软件可适用于单频和双频GPS接收机，有利于降低监测成本。

6）软件具有较强的质量实时监控能力。如对健康状态较差的卫星进行标识；对不合格的历元观测值进行标识；对缺少观测值的历元进行标识；在解算变形信息过程中，根据各历元解算的变形量精度，确定是否剔除某一历元。

参数设置引擎器——参数定义

7）利用该软件可以进行GPS监测方案研究，如根据滑坡观测条件，从采样间隔、时段长、截止高度角等方面，总结出使用本软件的最佳GPS监测方案。

8）软件具有友好的交互式数据处理界面。例如，利用软件引擎器,

（1）可以设置数据处理采样率、卫星高度角、要处理的数据时段长度；

（2）可以删除某一子时段或某一观测历元；

（3）删除卫星或指定参考卫星等。

数据处理进程

9）软件提供了图文并茂的丰富的处理结果，如根据监测体的图片及监测体上监测点的变形量，可以绘制监测点直观的三维空间位移图形。

变形信息序列显示

10）该软件具有较强的容错能力。在运行全过程中，软件始终在进行错误检测，一旦发现问题，及时反馈信息。软件提供了在线汉化联机帮助文件档。

GQuickS软件适用于各种滑坡变形、各种建筑物变形和局部地面沉降监测。由于本软件是单历元解算，故也适用于动态变形监测。

目前，GQuickS软件正进行网络版升级，并适应于我国北斗卫星导航系统数据的解算。